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文檔簡介

1、礦井通風(fēng)參數(shù)計(jì)算手冊2005年九月前 言 在通風(fēng)、瓦斯抽放與利用、綜合防塵的設(shè)計(jì)及報(bào)表填報(bào)過程中,經(jīng)常需要進(jìn)行一些計(jì)算,計(jì)算過程中經(jīng)常要查找設(shè)計(jì)手冊、規(guī)程、細(xì)則、文件等資料,由于資料少,給工作帶來不便,為加強(qiáng)通風(fēng)管理工作,增強(qiáng)“一通三防”理論水平,提高工作效率;根據(jù)現(xiàn)場部分技術(shù)管理人員提出的要求,結(jié)合日常工作需要,參考了采礦設(shè)計(jì)手冊,瓦斯抽放細(xì)則、防治煤與瓦斯突出細(xì)則、瓦斯抽放手冊,礦井通風(fēng)與安全,煤礦安全讀本等資料,編寫了通風(fēng)計(jì)算手冊,以便于通風(fēng)技術(shù)管理人員查閱參考,由于時(shí)間傖促,錯(cuò)誤之處在所難免,請各位給預(yù)批評指證。 2005年9月 編 者目 錄一、通風(fēng)阻力測定計(jì)算公式51、空氣比重(密度

2、) 52、井巷斷面(S)63、巷道周邊長64、巷道風(fēng)量65、動(dòng)壓76、巷道風(fēng)阻77、通風(fēng)阻力78、自然風(fēng)壓89、井巷通風(fēng)阻力8二、通風(fēng)報(bào)表常用計(jì)算公式91、礦井等積孔92、扇風(fēng)機(jī)參數(shù)的計(jì)算93、有效風(fēng)量104、有效風(fēng)量率是指礦井有效風(fēng)量與各臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量總和之比(C)按下式進(jìn)行計(jì)算105、外部漏率116、巷道失修率11三、礦井通風(fēng)風(fēng)量計(jì)算公式121、礦井風(fēng)量按下式計(jì)算,并取其中最大值122、采煤工作面風(fēng)量計(jì)算123、掘進(jìn)工作面風(fēng)量按以下方法計(jì)算:144、硐室風(fēng)量計(jì)算15四、通風(fēng)網(wǎng)路解算16五、抽放參數(shù)測算171、瓦斯壓力測定計(jì)算。172、沼氣涌出量計(jì)算183、煤層透氣性系數(shù)測定計(jì)算194、瓦

3、斯含量計(jì)算215、礦井瓦斯儲(chǔ)量計(jì)算216、可抽瓦斯量227、礦井抽放率228、抽放量(標(biāo)量)換算23四、瓦斯流量計(jì)算23六、抽放設(shè)計(jì)241、管徑242、管壁厚度253、管路阻力計(jì)算:254、瓦期泵參數(shù)計(jì)算:26八、瓦斯利用271、已知計(jì)劃民用瓦斯總量,按高峰用量根據(jù)灶俱額定耗瓦斯量來計(jì)算能夠供應(yīng)戶數(shù)的方法。272、各種燃料和瓦斯用量的折算法283、一般情況下每戶居民生活用氣一天按1m3純瓦斯計(jì)算,發(fā)電按1m3純瓦斯發(fā)電3.3度電進(jìn)行計(jì)算。28九、綜合防塵計(jì)算公式281、水量計(jì)算282、管徑283、流速294、主管管壁厚度計(jì)算295、管路阻力計(jì)算29十、其它291、煤塵爆炸指數(shù)292、列隙帶計(jì)算

4、最大高度303、通風(fēng)能力核定304、震動(dòng)性放炮的炮眼數(shù)31通風(fēng)計(jì)算公式一、通風(fēng)阻力測定計(jì)算公式1、空氣比重(密度) A: 當(dāng)空氣濕度大于60%時(shí)=0. 461 (kg/m3) 當(dāng)空氣濕度小于60%時(shí)=0. 465(1-0.378) (kg/m3) P大氣壓力(mmHg)T空氣的絕對溫度 (K)空氣相對濕度 (%)P飽水蒸氣的飽和蒸氣壓(mmHg)B: 當(dāng)空氣濕度大于60%時(shí)=0. 003484 (kg/m3) 當(dāng)空氣濕度小于60%時(shí)=0. 003484(1-0.378) (kg/m3) P大氣壓力(pa)T空氣的絕對溫度 (K)空氣相對濕度 (%)P飽水蒸氣的飽和蒸氣壓(pa)2、井巷斷面(S

5、)A:梯形及矩形斷面S=H×b (m2)B:三心拱S= b×(h+0.26b) (m2)C:半圓形 S= b×(h+0.39b) (m2)式中H 巷道凈高(m)b 梯形、矩形為巷道中寬,拱形為巷寬(m)h 拱基高(m) 3、巷道周邊長u=cs 巷道斷面積(m2)c 周邊系數(shù)(梯形4.16,三心拱4.10,半圓形3.84,圓形3.54)u巷道周邊長(m)4、巷道風(fēng)量Q=SV (km3/s)Q巷道風(fēng)量 m3 /minV測風(fēng)斷面平均風(fēng)速 (m/s)S巷道斷面,m25、動(dòng)壓h動(dòng)= (mmH2O) 空氣密度 (kg/m3) v 測點(diǎn)平均風(fēng)速(m/s)g 重力加速度 (m/s

6、2)6、巷道風(fēng)阻R12=(千繆)百米風(fēng)阻R100=×100(千繆)R1-2任意兩點(diǎn)間的風(fēng)阻 (千繆)R100百米風(fēng)阻 (千繆)L1-2 任意兩點(diǎn)間間距 (m)Q1-2任意兩點(diǎn)間的巷道風(fēng)量,m3/s7、通風(fēng)阻力A:壓差計(jì)法h12=K×h讀(12)B: 氣壓計(jì)法h12=K(h1-h2)+(z1-z2) +(12)8、自然風(fēng)壓h=z(進(jìn)回)A: 均= B:均=9、井巷通風(fēng)阻力(1)摩察風(fēng)阻R=R巷道風(fēng)阻,kg/m7L 巷道長度,mU巷道周邊長,mS巷道斷面積,m2(2)摩察阻力hf=RQ2= Q2hf摩察阻力, mmh 2oQ巷道風(fēng)量,m3/sR巷道風(fēng)阻,kg/m7L 巷道長度,

7、mU巷道周邊長,mS巷道斷面積,m2二、通風(fēng)報(bào)表常用計(jì)算公式1、礦井等積孔A=1.19A礦井等積孔,mQ主扇風(fēng)量,m3/sH主扇負(fù)壓,PaA=0.38A礦井等積孔,mQ主扇風(fēng)量,m3/sH主扇負(fù)壓,mmh 2o多臺(tái)風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)hRrm=A=1.19hRrm多臺(tái)風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)加權(quán)負(fù)壓, PahRi單臺(tái)風(fēng)機(jī)的負(fù)壓,mmh 2o(Pa)Qi單臺(tái)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量,m3/s2、扇風(fēng)機(jī)參數(shù)的計(jì)算(1)扇風(fēng)機(jī)實(shí)際功率Nc= Nc扇風(fēng)機(jī)的實(shí)際功率,KWh通風(fēng)機(jī)的負(fù)壓, PaQ通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量,m3/s(2)扇風(fēng)機(jī)效率=×100%Q風(fēng)機(jī)風(fēng)量, m3/sh風(fēng)機(jī)負(fù)壓, Pa (可分為靜壓,全壓計(jì)算)Nc風(fēng)機(jī)實(shí)際功率

8、, KWN風(fēng)機(jī)軸功率, KW風(fēng)機(jī)實(shí)際效率 3、有效風(fēng)量礦井有效風(fēng)量是指風(fēng)流通過井下各工作地點(diǎn)(包括獨(dú)立通風(fēng)的采煤工作面、掘進(jìn)工作面、硐室和其它用風(fēng)地點(diǎn))實(shí)際風(fēng)量總和,按下式計(jì)算Q有效=+ 4、有效風(fēng)量率是指礦井有效風(fēng)量與各臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量總和之比(C)按下式進(jìn)行計(jì)算C=%Q通i第I臺(tái)通風(fēng)機(jī)實(shí)際風(fēng)量5、外部漏率A:外部漏風(fēng)量是指主要通風(fēng)機(jī)裝置及其風(fēng)井附近地表漏失風(fēng)量總和,可用各臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量總和減去礦井總回風(fēng)量求得,按下式計(jì)算Q外漏=-Q外漏礦井外部漏風(fēng)量各臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量總和各臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)總回風(fēng)量之和B:礦井外部漏風(fēng)率是指礦井外部漏風(fēng)量與各臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量之和之比,按下式進(jìn)行計(jì)算L=%L

9、礦井外部漏風(fēng)率6、巷道失修率A:一般失修率一般失修巷道長度除以礦井巷道總長度的百分?jǐn)?shù)d失=d失 巷道失修率,%L失 失修巷道長度,mL總 礦井巷道總長度,mB:嚴(yán)重失修率嚴(yán)重失修巷道長度除以礦井巷道總長度的百分?jǐn)?shù)d嚴(yán)重=d嚴(yán)重 巷道失修率,%L嚴(yán)重 失修巷道長度,mL總 礦井巷道總長度,m三、礦井通風(fēng)風(fēng)量計(jì)算公式1、礦井風(fēng)量按下式計(jì)算,并取其中最大值(1)按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算所Q礦井=4×N ×K礦通 m3/min N井下同時(shí)工作的最多人數(shù),人K礦通 礦井通風(fēng)系數(shù),1.21.25 (2)按采煤、掘井、硐室和其它地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量總和計(jì)算Q礦井=(+)K礦通采煤工作面實(shí)

10、際需要風(fēng)量總和,m3/min 掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量總和,m3/min 硐室實(shí)際需要風(fēng)量總和,m3/min 除采煤、掘進(jìn)、硐室外其它井巷掘?qū)嶋H需要風(fēng)量總和,m3/min 2、采煤工作面風(fēng)量計(jì)算采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量,應(yīng)按礦井各個(gè)采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量總和計(jì)算:=+Q采i第i采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量,m3/minQ采備i第i采煤備用工作面實(shí)際需要風(fēng)量,m3/min采煤工作面風(fēng)量按以下方法計(jì)算:(1)按瓦斯涌出量計(jì)算Q采=100×qcH4采×K采通Q采工作面需要風(fēng)量,m3/min qcH4采工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中瓦斯的平均絕對涌出量,m3/minK采通采面瓦斯涌出不均衡通風(fēng)系數(shù), 機(jī)

11、采K采通=1.21.6,炮采K采通=1.42(參考公司風(fēng)量計(jì)算細(xì)則要求)(2)按工作面溫度計(jì)算Q采i=60×N i m3/min N i第i個(gè)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù),人Q采=60×V采×S采 V采i 第i個(gè)工作面風(fēng)速, m/s S采i 第i個(gè)工作面平均斷面,m2(可按最大和最小控頂距平均值進(jìn)行計(jì)算)(3)按工作面人數(shù)計(jì)算Q采i=4×N i m3/min N i第i個(gè)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù),人(4)按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算按最低風(fēng)速驗(yàn)算,其最低風(fēng)量為:Qmin15×S采i m3/min (V=0.25 m/s) Qmin采煤工作面最低風(fēng)速時(shí)需要風(fēng)量,m

12、3/minS采i 第i個(gè)工作面平均斷面,m2量為Qmax240×S采i m3/min Qmax采煤工作面最高風(fēng)速時(shí)需要風(fēng)量,m3/min(V=4 m/s)S采i 第i個(gè)工作面平均斷面,m2 3、掘進(jìn)工作面風(fēng)量按以下方法計(jì)算:(1)按瓦斯涌出量計(jì)算Q掘=100×qcH4掘×K掘通Q掘掘進(jìn)工作面實(shí)際需要風(fēng)量,m3/min qcH4掘掘進(jìn)工作面瓦斯絕對涌出量,m3/minK掘通掘進(jìn)面瓦斯涌出不均衡通風(fēng)系數(shù), 機(jī)掘K掘通=1.52(參考公司風(fēng)量計(jì)算細(xì)則要求)(2)按炸藥計(jì)算Q掘i=25×A i m3/min A i第i個(gè)掘進(jìn)工作面一次爆破的最大炸藥用量,Kg(3

13、)按局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際風(fēng)量計(jì)算Q掘i=Q局機(jī)i×Ii m3/min I i第i個(gè)工作面同時(shí)工作的局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù),臺(tái)(4)按工作面人數(shù)計(jì)算Q掘i=4×N i m3/min N i第i個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù),人(5)按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算按最低風(fēng)速驗(yàn)算,其最低風(fēng)量為:各個(gè)巖巷掘進(jìn)工作面最低風(fēng)量Qmin9×S巖掘i m3/min (V=0.15 m/s) 各個(gè)煤巷或半煤巖巷掘進(jìn)工作面最低風(fēng)量Qmin15×S煤掘i m3/min (V=0.25 m/s)Qmin掘煤工作面最低風(fēng)速時(shí)需要風(fēng)量,m3/minS巖掘i 第i個(gè)巖巷工作面斷面,m2S煤掘i 第i個(gè)煤巷或半煤巖

14、巷掘進(jìn)工作面斷面,m2 Qmax240×S掘i m3/min Qmax掘煤工作面最高風(fēng)速時(shí)需要風(fēng)量,m3/min(V=4 m/s)350礦井年工作日S掘i 第i個(gè)工作面斷面,m2 4、硐室風(fēng)量計(jì)算Q硐室=Q硐i 各個(gè)獨(dú)立通風(fēng)硐室實(shí)際需要風(fēng)量,m3/min(1) 發(fā)熱量大的空氣機(jī)房和水泵房Q機(jī)電硐室=,m3/minQ機(jī)電硐室機(jī)電硐室實(shí)際需要風(fēng)量,m3/min 機(jī)電硐室運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)總功率,KW 機(jī)電硐室進(jìn)、回風(fēng)的氣溫差, 機(jī)電硐室發(fā)熱系數(shù),根據(jù)實(shí)際考察或(空壓機(jī)0.200.23, 水泵房0.020.04)12 空氣密度,kg/m31005 空氣定壓比熱容,kj/kg.k(2)爆破材料庫按每小

15、4次換氣量計(jì)算Q爆破材料庫=0.07×V , m3/minV包括聯(lián)絡(luò)在內(nèi)的爆破材料庫空間總體積, m3(一般情況大型100155 m3/min,中小型60100 m3/min)(3)其它硐室按經(jīng)驗(yàn)取值a: 采區(qū)絞車房及變電硐室為6080 m3/minb:充電硐室按H2濃度小于0.5%,但不得小于100 m3/min,或按經(jīng)驗(yàn)值取100200 m3/min.5其它巷道風(fēng)量計(jì)算其它巷道風(fēng)量應(yīng)按瓦斯涌出量和風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算,并取其中大值Q其它=(1)Q掘=133×qcH4其它×K其它Q其它i第i個(gè)其它巷道需要風(fēng)量,m3/min qcH4其它第i個(gè)其它巷道瓦斯絕對涌出量,m3

16、/minK其它第i個(gè)巷道瓦斯涌出不均衡通風(fēng)系數(shù), 機(jī)掘K掘通=1.21.3(2)按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算按最低風(fēng)速驗(yàn)算,其最低風(fēng)量為:各個(gè)巖巷掘進(jìn)工作面最低風(fēng)量Qmin9×S巖掘i m3/min Qmin掘煤工作面最低風(fēng)速時(shí)需要風(fēng)量,m3/min(V=0.15 m/s)S其它i 第i個(gè)其它巷道斷面,m2四、通風(fēng)網(wǎng)路解算1、風(fēng)流流動(dòng)的基本定律(1)風(fēng)量平衡定律:網(wǎng)路中流入節(jié)點(diǎn)的風(fēng)量之和等于流出節(jié)點(diǎn)風(fēng)量之和。(2)風(fēng)壓平衡定律:在任一閉合回路中,無自然風(fēng)壓及風(fēng)機(jī)工作時(shí),各分支阻力的代數(shù)和為零,即順時(shí)針流向分支的壓降(阻力)之和等于逆時(shí)針流向分支的壓降(阻力)之和。(3)阻力定律分支風(fēng)路:hi=Ri

17、Qi2總風(fēng)路:hs=RsQs2hi、Ri 、 Qi、分別為分支風(fēng)路的阻力、風(fēng)阻、風(fēng)量hs、Rs、Qs分別為總風(fēng)路的總阻力、總風(fēng)阻、總風(fēng)量2、串聯(lián)風(fēng)路(1) 總風(fēng)量等于分支風(fēng)量Q= Q1= Q2= Q3 = Qn(2)總阻力等于各分支阻力之和h= h1+ h2+ h3 + +hn(3)總風(fēng)阻等于各分支風(fēng)阻之和R= R1+ R2+ R3 + +Rn3、并聯(lián)風(fēng)路(1)網(wǎng)路總風(fēng)量等于各分支風(fēng)量之和Q=Q+ Q1+ Q2+ Q3 + +Qn(2)并聯(lián)風(fēng)路總阻力等于各分支阻力 h= h1= h2= h3 = hn(3)并聯(lián)風(fēng)路總風(fēng)阻的的倒數(shù)平方根等于各分支風(fēng)阻的倒數(shù)的平方根之和 =+(4)并聯(lián)風(fēng)路分量分配

18、hi= hsRsQs2=RiQi2Qi=·QS Q1=Q2=Qn=五、抽放參數(shù)測算1、瓦斯壓力測定計(jì)算。A:瓦斯壓力測定一般選擇在巖石巷道中向煤層打鉆孔,封孔及安裝壓力表直接測定煤層瓦斯壓力。測定工作應(yīng)注意:(1)測定地點(diǎn)要選擇在無斷層、裂隙等地質(zhì)構(gòu)造處,瓦斯賦存要具有代表性;(2)測壓巷道距煤層的巖柱距離不應(yīng)小于10m;(3)測壓孔徑以75mm為宜,要貫穿整個(gè)煤層(厚煤層應(yīng)鉆入3m以上),完鉆后要及時(shí)封孔,封孔要嚴(yán)密,測壓管接頭不得漏氣。B:瓦斯壓力計(jì)算(1) 瓦斯壓力梯度PM=(2) 瓦斯壓力計(jì)算P= PM (H-H0 )+P0PM瓦斯壓力梯度,kg/cm2·mP1某測

19、點(diǎn)瓦斯壓力值,kg/cm2P0瓦斯風(fēng)化帶有壓力,kg/cm2(無資料時(shí)可取 2 kg/cm2)H1某測定地點(diǎn)的垂深,mH0瓦斯風(fēng)化帶點(diǎn)的垂深,mP預(yù)計(jì)測點(diǎn)瓦斯壓力值,kg/cm2H預(yù)計(jì)測定地點(diǎn)的垂深,m2、沼氣涌出量計(jì)算(1)、瓦斯涌出量梯度a=(2)、相對瓦斯涌出量預(yù)測q= +q0a沼氣涌出量梯度,t/m2Z0瓦斯風(fēng)化帶以下限深度,mZ1、Z2瓦斯風(fēng)化帶以下兩個(gè)已采深度,mq0瓦斯風(fēng)化帶以下限處的相對瓦斯涌出量,m3/tq1、q2相對Z1、Z2深度的相對瓦斯涌出量,m3/tz預(yù)測深度,mq預(yù)測z (m)處的相對瓦斯涌出量,m3/t3、煤層透氣性系數(shù)測定計(jì)算煤層透氣性系數(shù)是煤層瓦斯流動(dòng)難易程度

20、的標(biāo)志,它的物理意義是,在1立方米煤體的兩側(cè),其壓力平方差為1個(gè)大氣壓的平方時(shí),通過1米長度的煤體,在1平方米煤面上,每日流過的瓦斯流量。A:煤層透氣性系數(shù)測定(1)從巖石巷道向煤層鉆孔(方法和要求與測瓦斯壓力一樣),記錄鉆孔方位角和仰角以及鉆孔在煤層中的長度。鉆孔進(jìn)入煤層和打完煤層的時(shí)間(年、月、日、時(shí)、分),取這兩個(gè)時(shí)間的平均數(shù),作為打鉆時(shí)鉆孔開始排放瓦斯的時(shí)間。(2)封孔測定瓦斯壓力,上壓力表前,要測定鉆孔瓦斯流量,并記錄流量和測定流量的時(shí)間(年、月、日、時(shí)、分)。(3)壓力表上升到煤層真實(shí)瓦斯壓力值或壓力值穩(wěn)定后,卸下壓力表排放瓦斯,測量鉆孔瓦斯流量,記錄每次瓦斯流量和排放時(shí)間。B:煤

21、層透氣性系數(shù)測定根據(jù)上述測定方法用下列公式進(jìn)行計(jì)算(1)計(jì)算公式Y(jié)=aF0bY流量準(zhǔn)數(shù),無因次F0時(shí)間準(zhǔn)數(shù),無因次a、b系數(shù),無因交Y=P0煤層原有絕對瓦斯壓力,大氣壓r1鉆孔半徑,mq 在排放時(shí)間為t時(shí),鉆孔壁單位面積瓦斯流量,m3/m2·d,其計(jì)算公式見下。P1鉆孔中瓦斯壓力,一般取1個(gè)大氣壓 煤層透氣性系數(shù),米2/大氣壓2·日q =(亦稱比流量)Q在時(shí)間t時(shí)的總流量,米3/日3.1416 L 鉆孔長度,一般取煤層厚度,米 F0=t從開始排放瓦斯到測量瓦斯比流量q的時(shí)間間隔,日a煤層瓦斯含量系數(shù),米3/米3·大氣壓1/2,可用公司進(jìn)行計(jì)算由于流量準(zhǔn)數(shù)隨時(shí)間準(zhǔn)數(shù)

22、變化,難以用一個(gè)簡單公式表達(dá),所以采用了分段表示法,如下表:公式F0的計(jì)算公式ab參數(shù)Y=aF0b10-2111010102102103103105105107110. 930. 5880. 5120.344-0.38-0.28-0.20-0.12-0.10-0.065A=B=Y=F0=B·(2)計(jì)算步驟a、根據(jù)測定所得參數(shù),計(jì)算出A、B值。b、一般選擇計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算(時(shí)間小于一天時(shí),按公式F0=110公式,時(shí)間大于一天時(shí),可選用F0=102103作第一次驗(yàn)算)。c、把求出的算代入 F0=B·中,校驗(yàn)F0值是否在選用公式范圍內(nèi)。如F0不在所選公式范圍內(nèi),則根據(jù)算出的F0值

23、,另選公式進(jìn)行計(jì)算,直到符合所選公式的范圍為止。4、瓦斯含量計(jì)算常用的煤層瓦斯含量測算法是:取煤樣送實(shí)驗(yàn)室做煤的吸性實(shí)驗(yàn),求出吸附常數(shù)a 、b值,并在井下相應(yīng)地點(diǎn)測定煤層瓦斯壓力,按以下公司計(jì)算瓦斯含量X=()×+X煤層瓦斯含量, m3/ta吸附常數(shù),試驗(yàn)溫度下的極限吸附量,m3/tb吸附常數(shù),Mpa-1p煤層瓦斯壓力,MpaAad煤的灰份,(%)Mad煤的水份,(%)k煤的孔隙體積,m3/ m3煤的密度 m3/t5、礦井瓦斯儲(chǔ)量計(jì)算WK=W采+W鄰+W圍礦井瓦斯儲(chǔ)量由可采煤層瓦斯儲(chǔ)量,鄰近層瓦斯儲(chǔ)量和圍巖瓦斯儲(chǔ)量之和。W采=W采礦井每一個(gè)可采煤層瓦斯儲(chǔ)量總和,萬m3n 可采煤層數(shù)礦

24、井每一個(gè)可采煤層瓦斯儲(chǔ)量,萬噸礦井每一個(gè)可采煤層瓦斯含量,m3/tW鄰=W鄰礦井可采煤層采動(dòng)影響范圍內(nèi)不可采煤層瓦斯儲(chǔ)量總和,萬m3n 礦井可采煤層采動(dòng)影響范圍內(nèi)不可采煤層層數(shù)礦井可采煤層采動(dòng)影響范圍內(nèi)不可采煤層煤炭儲(chǔ)量,萬噸(采動(dòng)影響范圍,上鄰近層5060 m,下鄰近層2030 m)礦井可采煤層采動(dòng)影響范圍內(nèi)不可采煤層瓦斯含量,m3/tW圍當(dāng)圍巖瓦斯很小時(shí)為零,若瓦斯含量多時(shí)可據(jù)經(jīng)驗(yàn)取之或?qū)崪y。6、可抽瓦斯量可抽瓦斯量=瓦斯儲(chǔ)量×抽放率7、礦井抽放率A:礦井(或)采區(qū)抽放率dk=×100%dk 礦井(或)采區(qū)抽放率,% 礦井抽放瓦斯量,m3/min 礦井風(fēng)排瓦斯量,m3/

25、minB:工作面(開采層)瓦斯抽放率,%=工作面瓦斯抽放率,% 在一定時(shí)間內(nèi)工作面抽放的總瓦斯量,m3/min抽放工作面的瓦斯儲(chǔ)量,m3/minC:工作面(鄰近層)瓦斯抽放率,%=鄰近層工作面瓦斯抽放率,%鄰近層瓦斯抽放量,m3/min鄰近層涌向工作面瓦斯量,m3/min8、抽放量(標(biāo)量)換算Q標(biāo)=Q測Q標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的抽放瓦斯流量Q測實(shí)測的抽放瓦斯流量P標(biāo)測定時(shí)管道內(nèi)氣體絕對壓力P測標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的絕對壓力T1 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的絕對溫度(20+273)KP1 測定時(shí)管道內(nèi)氣體的絕對溫度 (t+273)K9、鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)qt=q0e-ata 衰減系數(shù) d-1q0鉆孔初始流量,m3/minq t

26、經(jīng)過t時(shí)間鉆孔瓦斯流量, m3/min四、瓦斯流量計(jì)算A:孔板測定Q混=K b =b=k=189.76a0mD2 截面比 m=(d/D)2 D>300 a0=0.6240管徑81012141618孔板系數(shù)11879185312664236264736461878Q混管道流量, m3/minK孔板系數(shù),見上表 孔板前后壓差,mmH2Ob 瓦斯效證系數(shù)溫度、壓力效證系數(shù)P測定時(shí)管道內(nèi)氣體絕對壓力,Pa(mmHg)P標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的絕對壓力,Pa(mmHg)T 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的絕對溫度(20+273)KT標(biāo)測定時(shí)管道內(nèi)氣體的絕對溫度 (t+273)KB:皮托管測定Q=VSV=4.04GpQ=4.04

27、Gp .b. T. P. .SQ 管道流量, m3/minGp 皮托管效證系數(shù)T溫度效證系數(shù)P壓力效證系數(shù)h測點(diǎn)管路動(dòng)壓,mmH2OS測定管路斷面,m六、抽放設(shè)計(jì)1、管徑主管、干管、支管中不同瓦斯流量和流速,管徑均可按照下式計(jì)算:d=0.1457(Qv)1/2式中:d瓦斯管內(nèi)徑,m;Q瓦斯管內(nèi)流量,m3/min;v瓦斯管內(nèi)流速,一般取515m/s。2、管壁厚度當(dāng)采用鋼管卷焊管或強(qiáng)度要求較高的遠(yuǎn)距離輸送瓦斯干管,可按下式 P·dw計(jì)算管壁厚度:=2式中:管壁厚度 ,cm;P 管路最大工作壓力,M Pa ;dw瓦斯管外徑,cm; 容許壓力,取屈服極限強(qiáng)度的60%,缺少此值時(shí),可參考以下數(shù)

28、值:對于鑄鐵管取20 M Pa,焊接鋼管取60M Pa無縫鋼管取80 M Pa。3、管路阻力計(jì)算:(1) 摩擦阻力計(jì)算:根據(jù)管徑、流量的不同,應(yīng)分段計(jì)算阻力,段管路摩擦阻力可用下式計(jì)算: Lh f =9.8 Q2 K0d5h f 某段管路的摩擦阻力, Pa ;L 管路長度,m;混合瓦斯對空氣的相對密度;Q 某段管路的混合瓦斯流量,m3/hK0系數(shù),根據(jù)管徑由表查出;d管路內(nèi)徑,cm; 1·n12·n2式中按下式計(jì)算: = 2式中: 1 瓦斯密度,取0.715kg/m3;n1 混合瓦斯中瓦斯?jié)舛?2 空氣密度,取1.293 kg/m3;n2 混合瓦斯中空氣濃度;(2)局部阻力

29、計(jì)算:A、 基本方程: h1=h 1 瓦斯管路局部阻力,Pa; 局部阻力系數(shù), 混合瓦斯密度,kg/m3見表; 瓦斯平均流速,m/s。B、 估算法:在實(shí)際工作中或初步設(shè)計(jì)時(shí),也可用估算的方法計(jì)算局部阻力,一般取摩擦阻力的1020%。4、瓦期泵參數(shù)計(jì)算:(1)瓦斯泵壓力計(jì)算瓦斯泵壓力就是從井下鉆孔開始,經(jīng)過抽放瓦斯管路至瓦斯泵,再從瓦斯泵送到用戶所消耗的全部阻力損失之和。即:Hf=(Hi +H0)·K =(hi+hzf)+(h0+h0z) ·K式中:Hf 瓦斯泵壓力,Pa;Hi井下負(fù)壓管路系統(tǒng)全部阻力損失,Pa;H0井上正壓管路系統(tǒng)全部阻力損失,Pa;K備用系數(shù),取1.2;h

30、i 井下負(fù)壓段管路最大阻力損失,Pa;h z f 井下抽放鉆場或鉆孔必須造成的負(fù)壓,Pa;h0井上正壓段管路總阻力,Pa;h0z用戶在瓦斯管出口所必須造成的正壓, Pa;(1) 瓦斯泵流量計(jì)算:Q=Q瓦斯泵額定流量,m3/min;Qc在沖放期間內(nèi)抽出的最大純瓦斯量之和,m3/min ;X瓦斯泵入口瓦斯?jié)舛龋?,煤礦安全規(guī)程規(guī)定X0.3;瓦斯泵機(jī)械效率,取0.8;K 抽放備用系數(shù),一般取1.2。(2) 真空度計(jì)算:Hc礦井抽放負(fù)壓 ,kPa八、瓦斯利用1、已知計(jì)劃民用瓦斯總量,按高峰用量根據(jù)灶俱額定耗瓦斯量來計(jì)算能夠供應(yīng)戶數(shù)的方法。n=n能夠供應(yīng)民用的灶俱數(shù),個(gè)Q民計(jì)劃民用瓦斯總量,m3/minq灶灶俱的額定耗瓦斯量,K均礦井瓦斯使用不均衡系數(shù)(取1.251.67)K抽礦井瓦斯抽出不均衡系

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